CNC 旋盤機械: 知っておきたいこと

ねじ加工は、CNC マシニング センターの非常に重要なアプリケーションの 1 つです。 ねじの加工品質と加工効率は、部品の加工品質とマシニングセンターの生産効率に直接影響します。CNCマシニングセンターの性能向上と切削工具の改良に伴い、ねじ加工方法も改善されており、ねじ加工の精度と効率も徐々に向上しています。 技術者が加工時にねじ加工方法を合理的に選択し、生産効率を向上させ、品質事故を回避できるようにするために、CNC マシニング センターで一般的に使用されるいくつかのねじ加工方法を以下に要約します。 タップ加工方法

1.1 タップ加工の分類と特徴タップを使用してねじ穴を加工する加工方法が最も一般的です。 主に小径 (d30) で穴位置精度の要件が低いねじ穴に適用されます。

1980年代には、ねじ穴にフレキシブルタッピングコレットを使用してタップをクランプするフレキシブルタッピング工法が採用されました。 タッピングコレットを軸補正に使用すると、工作機械の軸送りと主軸速度の非同期によって生じる送り誤差を補正し、正しいピッチを確保できます。 フレキシブルタッピングコレットは構造が複雑で、コストが高く、破損しやすく、加工効率が低いという欠点があります。 近年、CNCマシニングセンタの性能は徐々にリジッドタッピング機能がCNCマシニングセンタの基本構成となりつつあります。

したがって、リジッドタッピングがねじ加工の主な方法になりました。つまり、タップはリジッドスプリングコレットでクランプされ、主軸の送りは工作機械によって制御される主軸速度と一致します。フレキシブルタッピングチャックと比較、スプリングチャックは構造が簡単で、価格が低く、幅広い用途に使用できるという利点があります。 タップの保持に加え、エンドミルやドリルなどの工具も保持できるため、工具コストの削減が可能です。 同時に、リジッドタッピングによる高速切削が可能となり、加工センターの使用効率が向上し、製造コストを削減できます。

1.2 タップ前ねじ底穴の決定底ねじ穴の加工は、タップの寿命とねじ加工の品質に大きな影響を与えます。 一般に、ねじ底穴ドリルの直径はねじ底穴の直径公差の上限に近いです。たとえば、M8 ねじ穴の下穴直径が 6.7 ± 0.27mm である場合、ドリルビットの直径は 6.9mm として選択します。 これにより、タップの取り代を削減し、タップの負担を軽減し、タップの寿命を向上させることができる。

1.3 タップの選定タップを選定する際には、まず加工材料に応じて対応するタップを選定する必要があります。 工具会社は加工材料に応じてさまざまなタイプのタップを製造しているため、その選択には特に注意を払う必要があります。

タップはフライスやボーリングカッターに比べて加工物に非常に敏感なためです。 例えば、鋳鉄加工用のタップをアルミ部品の加工に使用すると、ねじ落ちやねじ切りの乱れ、さらにはタップ折れが発生しやすく、ワークの廃棄につながります。 次に、スルーホールタップと止まり穴タップの違いに注目してください。 スルーホールタップは先端ガイドが長く、切粉除去は先端切粉です。 止まり穴の先端ガイドが短く、切りくず除去は前端・後端のチップです。 通し穴タップで止まり穴を加工する場合、ねじの加工深さは保証できません。 また、フレキシブルなタッピングコレットを使用する場合は、タップハンドルの直径と四辺の幅がタッピングコレットと同じである必要があることにも注意してください。リジッドタッピングのタップハンドルの直径はスプリングジャケットの直径と同じである必要があります。 つまり、タップを適切に選択することによってのみ、スムーズな加工が保証されます。

1.4 タップ加工の NC プログラミングタップ加工のプログラミングは比較的簡単です。 現在、マシニング センターは一般的にタッピング サブルーチンを固定しており、さまざまなパラメータに値を割り当てるだけで済みます。 ただし、NC システムやサブルーチン形式が異なると、一部のパラメータの意味が異なることに注意してください。たとえば、Siemens 840C 制御システムのプログラミング形式は g84 x_y_r2_r3_r4_r5_r6_r7_r8_r9_r10_r13_ です。 プログラミング中に割り当てる必要があるのは、これら 12 個のパラメータのみです。

2. ねじ切り加工方法2.1 ねじ切り加工の特徴ねじ切り加工は、ねじ切り工具とマシニングセンタの3軸連動、つまりX軸、Y軸の円弧補間とZ軸の直線送りを採用しています。

スレッドミーリングは主に大穴ねじや難加工材のねじ穴の加工に使用されます。 主な特徴は次のとおりです。(1) 処理速度が速く、効率が高く、加工精度が高い。 工具材質は一般に超硬合金で、工具の歩行速度が速いです。 工具の製造精度が高いため、フライスねじの精度も高い。(2) フライス工具の応用範囲は広い。 同じピッチであれば右ねじ、左ねじを問わず1本の工具で使用できるため、工具コストの削減につながります。

(3) フライス加工は切りくずの除去と冷却が容易であり、タップよりも切削状態が良好です。 特に、アルミニウム、銅、ステンレス鋼などの難加工材料のねじ加工、特に大型部品や貴重な材料の部品のねじ加工に適しており、ねじ加工品質とワークの安全性を確保できます。 (4)工具先端ガイドがないため、ねじ底穴が短い止まり穴や工具戻り溝のない穴の加工に適しています。 2.2 ねじ切りフライス工具の分類

スレッドフライス工具は、マシンクランプ超硬刃フライスと一体型超硬フライスの 2 種類に分類できます。 マシンクランプカッターは幅広い用途に使用できます。 刃長よりもねじ深さが浅い穴や、刃長よりもねじ深さが深い穴も加工できます。 一体型超硬フライスは、通常、工具長さよりもねじ深さが浅い穴の加工に使用されます。 2.3 ねじ切りフライスの NC プログラミング ねじ切りフライス工具のプログラミングは、他の工具のプログラミングとは異なります。 加工プログラムが間違っていると、工具の破損やねじの加工ミスが発生しやすくなります。 プログラミング時には以下の点に注意してください。：

(1) まず、底ねじ穴をよく加工し、小径穴をドリルで加工し、底ねじ穴の精度を確保するために大きな穴を開けます。(2) 切り込みと切断の場合工具から出た後、円弧経路を採用し、通常 1/2 回転、1/2 ピッチを Z 軸方向に移動させてねじ形状を確保します。 工具半径補正値はこの時点で持ち込まれます。(3) x 軸と y 軸の円弧は 1 週間補間され、主軸は z 軸方向に沿って 1 ピッチ移動します。糸が乱雑に座屈してしまいます。

(4) 具体的なプログラム例: ねじ切りフライスの直径は 16 です。 ねじ穴はM48 1.5、ねじ穴の深さは14です。加工手順は以下のとおりです。(下ねじ穴の手順は省略し、下穴は穴あけとなります) G0 G90 g54 x0 y0g0 Z10 m3 s1400 m8g0 z -14.75 最も深いねじ山まで送り G01 G41 x-16 Y0 F2000 送り位置に移動、半径補正を追加 G03 x24 Y0 z-14 I20 J0 f500 1/2 円弧で切り込み G03 x24 Y0 Z0 I-24 J0 F400ねじ山全体をカット G03 x-16 Y0 z0.75 I-20 J0 f500 1/2 円弧で切り出す G01 G40 x0 Y0 中心に戻して半径補正をキャンセル G0 Z100M30

3. スナップ方式3.1 スナップ方式の特徴ボックス部品には大きなネジ穴が発生する場合があります。 タップやねじ切りカッターがない場合は、旋盤のピックアップと同様の方法が採用できます。

ネジ切りツールをボーリングバーに取り付けてネジ穴を開けます。同社はかつて、m52x1.5 ネジと位置度 0.1 mm の部品のバッチを加工しました (図 1 を参照)。 位置要件が高く、ねじ穴が大きいため、タップでの加工は不可能で、ねじ切りフライスもありません。 試験後、加工要件を確保するために糸摘み方法が採用されます。 3.2 バックル摘み方法の注意事項

(1) 主軸の始動後、主軸が定格速度に到達するまでの遅延時間を設ける必要があります。(2) 工具後退中、手研削ねじ工具の場合、工具を対称に研削できないため、逆転させます。工具後退方式は採用できません。 スピンドルの向きを採用し、工具を半径方向に移動させてから工具を後退させる必要があります。(3) カッター バーの製造は正確でなければならず、特にカッター スロットの位置は一貫していなければなりません。 バラツキがあると複数のカッターバーを使用して加工することができず、座屈が乱れる原因となります。

(4) たとえ非常に細かいバックルであっても、ナイフ 1 本で摘み取ることはできません。そうしないと、歯の欠損や表面粗さの低下の原因となります。 少なくとも 2 つのナイフを分割する必要があります。(5) 加工効率が低く、単一ピース、少量バッチ、特殊ピッチねじにのみ適用され、対応するツールがありません。3.3 具体的な手順

N5 G90 G54 G0 X0 Y0N10 Z15N15 S100 M3 M8

N20 G04 スピ​​ンドルが定格速度に達するまでの X5 の遅延N25 G33 z-50 K1.5 ターンバックルN30 M19 スピンドルの向き

N35 G0 X-2カッターN40 G0 z15ツール後退編集：JQ

1 ハット型マガジンのツールチェンジは主に固定アドレスツールチェンジモードを採用しており、ツール座番号に対応してツール番号が固定されています。 工具交換動作は工具マガジンの横移動と主軸の上下移動により実現され、主軸工具交換モードと略して呼ばれます。 工具交換マニピュレータがないため、工具交換アクションの前に工具選択アクションを事前に選択することはできません。 工具交換命令と工具選択命令は通常同じプログラムセグメント内に記述され、命令フォーマットは次のとおりです。M06 T

コマンドを実行すると、まず工具マガジンが主軸上の工具番号に対応する工具ホルダを工具交換位置まで回転させ、その後主軸上の工具を工具ホルダに戻し、指定された工具を工具マガジンが回転させます。この工具マガジンでは、M06 実行前に TX x を実行しても、工具の事前選択はできません。 * 最終工具選択の動作は、M06 実行時に実行されます。 M06 の前に TX X がない場合、システムはアラームを発します。2 ディスクとチェーンマガジンのツール交換

それらのほとんどは、ランダム アドレス ツール変更モードを使用します。 工具番号と工具座番号の対応関係はランダムですが、NCシステムはその対応関係を記憶することができます。 このツールマガジンの工具交換はマニピュレータに依存します。 コマンドと工具交換の動作は次のとおりです。工具コマンド TX は工具マガジンの回転を制御し、選択した工具を工具交換作業位置に回転させます。一方、工具交換コマンド M06 は工具交換マニピュレータの動作を制御して、主軸工具と工具マガジンの工具交換位置との間の工具交換。 工具選択コマンドと工具交換コマンドは、同じプログラム セグメントに含めることも、別々に記述することもできます。 工具選択と工具交換コマンドに対応するアクションは、同時にまたは個別に操作することもできます。 命令形式は次のとおりです：

Tx x M06; コマンドが実行されると、まず工具マガジンが TX 工具を工具交換位置に回転させ、次にマニピュレータが工具マガジンの工具を主軸の工具と交換して、TX 工具交換の目的を実現します。上記 2 つの方法を読むと、方法 2 は工具選択動作と加工動作が重なっているため、工具を交換するときに工具を選択して直接工具を変更する必要がないことがわかります。作業効率が向上します。

前述したように、工具マガジンの工具交換コマンドは工作機械メーカーに関係しています。 たとえば、一部の工具マガジンでは、Z 軸が工具交換点に戻るだけでなく、Y 軸も工具交換点に戻る必要があります。 プログラムの形式は次のとおりです：

同じプログラムセクション内にツール選択とツール変更の命令を記述する場合、メーカーが異なるツールでは実行ルールも異なる場合があります。 存在する場合は、書く順序に関係なく、ツールの選択とツールの変更のルールに従う必要があります。 ルールによっては、工具交換コマンドを実行する前に工具選択コマンドを記述する必要があると規定されています。 それ以外の場合は、上記のプログラムに示すように、最初にツールを変更してから、そのツールを選択するというアクションが行われます。 この場合、M06 コマンドを実行する前に工具選択コマンドが書き込まれていないと、システムがアラームを発します。

遠い昔、人々は国は重要な武器であると言った それは秦の始皇帝が天の力を代表して伝えた玉璽のことを指します

その後、一般的に各王朝の皇帝が彫った玉璽を指すようになりました。2016年10月5日、サザビーズオークションハウスは、香港の乾隆帝の治世後に一派が使用した「至高皇帝の至宝」ホータン緑玉璽を競売に掛けました。 9,148万香港ドル。 当時、このオークションは中国の多くの関係者の激しい反対を引き起こした。現在、国家重火器のタイトルは製造装置を指す

加工・製造のレベルを決めるのは製造設備です。加工・製造のレベルは、その国の国力を直感的に表します。しかし、今日私たちが話しているのは、このような国家の製造設備にすぎません。

CNCマシニングセンター機械美あふれる精密なワークを加工・製造できるだけでなく、CNC自体も精緻でエレガントな工業製品です

（ちょっとうるさい）DMG GM 16|6シリーズ 6軸自動旋盤それはひどいですね

このCNCマシニングセンターは何ができるのでしょう？そう言えばRで最も難易度の高いトップ工業メーカーとして知られています & Dと製造業

国の産業発展の最高レベルを最もよく反映できるターボファンエンジン CNCで少しずつ磨き上げられます

各種高精度金属部品は枚挙にいとまがありません。旋削、中ぐり加工、フライス加工、研削、溝入れなどがあります。

パンチング、ギヤシェイパー、テストがあり、登場する工具は完全に複製されているわけではありません大型CNCマシニングセンター

CNCは複雑なワークピースの精度と形状を一度に成形できます。 食べたものは鉄、吐き出したものは精度の高い別の働きです。 しかし、その時間は以前に比べて数百分の１に短縮され、精度の歩留まりは飛躍的に向上しました。 一番腹立たしいのは、適応力もあって、いつでもアップデートできるということ。例えば昔は、ワームギアの達人が良いワームを作ろうと思ったら、10年も8年も練習しなければならなかった。 ねえ、今、まったく別の部分を処理して新しいプロセスを作成したい場合は、座ってコーヒーを飲むことができます。 これらすべてには装置（ツール）のサポートが必要です。つまり、この製造装置の製造装置が装置とどのように連携するかに依存しますCNC装置：あらゆる種類の工作機械

CNCマシニングセンターは工具の保管と工具交換装置を担当します。工具ホルダーと呼ばれ、工具マガジンとも呼ばれます。

皆さんは「ツールマガジン」という英語の言葉を知っています（実際、マガジンという言葉の本来の意味は倉庫に由来しています）CNCの作業能力を向上させるため

より精密な制御を追求するだけでなく、工具マガジンの大容量化や工具交換の効率化も必要です。これを実現するには様々な方法があります。

工具マガジンに収納される工具の数と工具の取り出し方法に応じて、さまざまなタイプに分けることができます。一般的なものは、リニアタイプ、ハットタイプ、ディスクタイプ、チェーンタイプのマガジンなどです。

パワータレットは、最小かつ最も持ち運び可能なCNCツールマガジンとみなされます実用新案は、ロータリーカッターヘッドとボックス本体で構成されており、モーターはボックス内に取り付けられています

モーターのローターはNC工作機械の中心軸に接続されています。ステーターは工具交換用のボックスに固定されています。モーター付きDMG BMTパワータレット

CNCマシニングセンターは複数のパワータレットを取り付けることができます。パワータレットのアップグレードバージョンはハットタイプのマガジンです。タレットと主軸ヘッドが一体になっているのと似ています。

主軸を上下させることで工具を自動的に交換するハット型工具マガジンです主軸上の工具がハットマガジンのクランプ溝に入ると主軸が上昇して工具から抜け出します

同時にマガジンが高速回転します。交換する工具が主軸の下に来ると主軸が下降し、工具が主軸のテーパ穴に入ります。

ツールをクランプした後、マガジンは元の位置に戻ります。ハットマガジンのツール位置はまだ限られており (通常 16 ～ 34 個のツール位置)、常に上下にあります。

時間がかかり効率が悪い 主軸の作動ストロークにも影響する ただし汎用の製造装置の場合

結局のところ、高精度 CNC マシニング センターは、旋盤作業者、フライス加工作業者、研削盤作業者、線引き作業者、熱処理などのリンクをカバーする必要があります。

一度にたくさんの仕事を終わらせたい場合は、何百ものナイフを隠してはいけません。 工場を離れるのは残念です、大丈夫！CNCマシニングセンター用

リニア マガジンとチェーン マガジンはその武装ベルトです。チェーン マガジン大型 CNC マシニング センターでは、多くの場合、数百の工具を搭載する必要があります。

同意しない場合は、鉄を接続するために何十、何百もの高級なツールを取り出しなければなりません伝統的な武装ベルトタイプのチェーンマガジンはまだすべてが適切ではありません

それで、大規模な複合拡張自動工具交換チェーンツールマガジンがあります（そのような長い名前は特に腐っているように見えますか？）それは中央倉庫ツールマガジンとも呼ばれます

モーターにより巻き取りチェーンを高速駆動します。必要な工具を指定位置に素早く送り込み、メカニカルアームにより取り出して主軸へ送ります。

取り外した工具との位置交換も同時に行う工具交換時間を節約するためDMG moriのホイールマガジン

極限まで開発されたディスクマガジン。巨大な中空ランナーの周囲にカッターベースを均等に配置。1つのカッターホイールに40～60本のカッターを収納可能。

DMG moriの組立工房では5層、6層のカッターホイールの圧巻の取り付け工程を見ることができます原題：工具マガジンの美しさ：CNCマシニングセンターの武器庫

記事の出典：WeChat公式アカウント：モーター技術と応用]注目の追加を歓迎します！記事の出典を明記してください。